- Учителю
- Жаратылыстану- математикалық бағыт 11 сынып Физика. Қолданбалы курс Физика ғылымындағы іргелі эксперименттер сабақ жоспары
Жаратылыстану- математикалық бағыт 11 сынып Физика. Қолданбалы курс Физика ғылымындағы іргелі эксперименттер сабақ жоспары
11 сынып Физика (қолданбалы курс) 03.09.2016ж
Сабақтың тақырыбы: Табиғатты зерттеудің ғылыми әдістері.Физикалық эксперимент.
Сабақтың мақсаты:
1. Табиғатты зерттеуді кең тараған тәсілдері, олардың
ерекшеліктері, болжам туралы түсінік алуға жағдай жасау,оқушыларға
жаңа тақырыпты түсіндіру, білімдерін кеңейту, эксперимент -
физиканың ең басты зерттеу әдістерінің бірі екенін түсіндіру
2. Теориядан алған білімдерін өмірде қолдана білуге үйрету, пәнге
қызығушылығын арттыру, логикалық ой - өрісін дамыту.
3. Шапшаңдыққа, ұқыптылыққа тәрбиелеу, өз ойын ашық айта білуге
үйрету.
Сабақ түрі: лекция
Сабақ әдісі: баяндау
Мазмұны:
Табиғат туралы білім арнайы зерттеу әдістерін қолдану арқылы
жинақталады. Табиғатты зерттеу әдістерінің ішінен кең тараған үш
ғылыми әдісті атап өтуге болады. Олар: бақылау, эксперимент және
теориялық зерттеу әдістері.
Табиғат құбылыстарының заңдылықтарын ашу үшін ғалымдар логикалық ой
қорыту амалдарын рет - ретімен пайдаланады. Әуелі олар бақылау
арқылы деректер жинайды. Жаңа деректерді бұрыннан белгілі
деректермен салыстырып, олардың арасында себеп - салдарлық
байланыстар бар ма? Деген негізгі сұраққа жауап іздейді.
Найзағайдың пайда болуы туралы шынайы ғылыми болжамды В. Франклин
(1706 - 1790жж) ұсынды. Оның болжамы бойынша найзағай - әр түрлі
зарядталған бұлттардың арасындағы немесе бұлт пен Жердің арасындағы
аса қуатты электр электр ұшқыны. Ондай ұшқын әр түрлі электрленген
(зарядталған) денелердің араларында байқалады.
Астрономиялық бақылау үшін де әр түрлі құралдар мен аспаптар
қолданылады. Астрономиядағы ең негізгі зерттеу құралы - телескоп.
Оның жәрдемімен жақын тұрған аспан денелерінің (Айдың, Күн
жүйесіндегі планеталардың және олардың серіктерінің) беткі
дедерлерін көруге болады. Телескоптың арқасында көзге көрінбейтін
басқа да аспан денелерін бақылап, ғылыми деректер жинақталады.
Эксперимент физикалық құбылыстар мен ғылыми болжамдарды және
теорияларды тәжірибеде тексереді, жаңа физикалық заңдарды ашуды
қолданылады.
Мысал: динамометрдің құрылысы.
Гук заңын эксперименттік әдіспен тексеруді үйрету.
а) эксперименттік жұмыстың тақырыбы
ә) эксперименттік жұмыстың мақсаты
б) эксперименттік жұмыстың проблемасы
в) эксперименттік жұмыстың сұлбасы
г) эксперимент әдісі
ғ) эксперименттік жұмыстың нәтижелері
д) эксперименттік жұмыстағы ескертулер
ж) эксперименттік жұмыстың нәтижесін графикте көрсету
е) эксперименттік жұмыстың қорытындысы
Эксперимент туралы тірексызба
Анықтама. Гук заңы: серпімділік шегінде серіппенің l созылуы оған
әрекет ететін жүктің Р салмағына тура пропорционал өзгереді.
Табиғатты зерттеудің ғылыми әдістері
1. Табиғат туралы білім арнайы зерттеу әдістерін қолдану арқылы жинақталады. Табиғатты зерттеу әдістерінің ішінен кең тараған үш ғылыми әдісті атап өтуге болады. Олар: бақылау, эксперимент және теориялық зерделеу әдістері.
Бақылаулар негізінен ғылыми деректер жинақтау үшін қолданылады. Алынған деректерді езара салыстырып, жүйеге түсіру арқылы заңдылыктар ашылды.
2. Табиғат құбылыстарының заңдылықтарын ашу үшін ғалымдар логикалық ой ңорыту амалдарын, яғни теориялық зерделеуді рет-ретімен пайдаланады. Өуелі олар бақылау арқылы деректер жинайды. Жаңа деректерді бұрыннан белгілі деректермен салыстырып, олардың арасында себеп-салдарлық байланыстар бар ма? деген негізгі сұраққа жауап іздейді. Негізгі сұраққа жауап іздеу барысында көптеген жаңа сұрақтар туындайды. Мысалы, құбылыстардың арасындағы байланыс нақты заңдылықтар түрінде анықталған болса, ол заңдылықтар жалпыға бірдей ме, әлде жекелеген құбылыстарға ғана тән бе? деген келесі сұрақ туады. Бұл сұрақтардың барлығына да жауап ізделіне бастайды.
Егер кұбылыстар арасындағы заңдылық олардың барлығына ортақ болса, онда оны табиғат заңы түрінде сипаттайды. Жекелеген заңдылыктар арасында жуйелі байланыстар табылатын болса, онда оларды ғылыми теория ретінде ұсынады.
Табиғат құбылыстарының арасындағы байланыстарды ашуда мәселені ғылыми проблема түрінде айқындаудың маңызы орасан зор. Ғалымдардың пайымдауынша, проблеманың дұрыс қойылуы, оны шешуге кеткен жалпы еңбектің жартысына тең болады.
3. Табиғатты танып зерделеудегі ең жауапты кезең - қуібылыстың мәнділік қырларын ашатын ғылыми болжамды үсыну. Құбылыстың мәнділік қырларын айқындау зерттеуші білімі мен ойының ауқымдылығын, батылдығын, болжағыштығын, көрегендігін талап етеді. Адамның мұндай қасиеттері шешілуге тиіс проблеманың жауабы болатын ғылыми болжам жасауға мүмкіндік береді. Болжамда құбылыстың туу себептері, әр түрлі кұбылыстардың арасындағы байланыстар, жаңа құбылысты қалай алуға болатыны және одан қандай салдарлар туындайтыны түсіндіріледі.
Ғылыми деректермен негізделген жорамал - болжам (гипотеза) деп аталады.
Ғылымның даму тарихында шындықтан алыс жалған болжамдар да, сондай-ақ өркениетті өрге тартқан акиқат ғылыми болжамдар да болды. Мысал ретінде табиғи құбылыс - найзағайдың пайда болуы туралы екі түрлі болжамды айта кетейік.
Ежелгі заманнан бастап біздің заманымыздан бұрын найзағайдың ойнауы, күннің күркіреуі адамдарға қоркыныш сезімін ұялатты. Әсіресе домалақ найзағайдың кенеттен пайда болуы адамдардың зәре-кұтын алатын. Ертедегі адамдардың жорамалы бойынша найзағайды Жерге ерекше бір қүдіретті күш жібереді деп есептеген. Бұндай болжам жалған гипотеза болып табылады.
Найзағайдың пайда болуы туралы шынайы ғылыми болжамды В.Франклин (1706 1790) ұсынды. Оның болжамы бойынша найзагай - әр турлі зарядталган бұлттардың арасындагы немесе булт пен Жердің арасындагы аса қуатты электр ушқыны Ондай ұшқын әр түрлі электрленген денелердің араларында да байқалады Өзінің болжамының дұрыстығын В. Франклин бұлтты күні аспанға ұшқыш батпырауықты (змеевиктерді) көтеріп тексерді. Батпырауыққа байланған ұзын жібек баудың Жер бетіндегі ұшына темірден жасалған салмақты кілт ілінді. Аспанды калың бұлт қаптаған күні ол кілтке саусағын жакындатып, күшті электр ұшқынынан есеңгіреп калады. Сөйтіп ол: «найзағай - электр ұшқыны» деген өзінің болжамын тәжірибе жасап дәлелдеді.
Найзағайдың пайда болу сырын ұққан В. Франклин одан қорғану жолын да іздестірді. Ол найзағайдан сақтандыратын жайқайтарғышты ойлап тапты.
В. Франклиннің тәжірибесіне ұксас, бірак одан да күрделі тәжірибені жасау үстінде М.В.Ломоносовтың досы Г. В. Рихман күшті электр ұшқынының бір түрі - домалақ найзағайдан 1753 жылы қайтыс болды.
Бұл мысалдардан мынадай қорытынды жасаймыз. Ғылыми болжам усыну - ашылған ациқат. жаңалық емес. Кез келген болжамның да, теорияның да шынайылыгын тек практикалық тәжірибе, ягни эксперимент қана дәлелдей алады.
4. Өр түрлі эксперименттер жүргізуде адамдарға арнайы жасалған құралдар мен аспаптар үлкен көмек жасайды. Кейбір физикалық аспаптар өте карапайым болып келеді. Олардың қатарында сызгышты, тіктеуішті,таразыны атауға болады. Сондай-ак термометр, секундомер, әр түрлі ток көзі (батареялар, аккумуляторлар) сиякты аспаптар тұрмыста да, экспериментте де кең колданылады. Сонымен қатар ғылым мен техниканың дамуына аса қажетті күрделі аспаптар да бар. Ондай физикалық қондырғылардың қатарында элементар бөлшектердің (мысалы, электрондардың) жылдамдығын аса үлкен шамаға (жарық жылдамдығына жуык) жеткізетін алып удеткііитерді атаға болады. Физикалық эксперименттер жасауға арналған үдеткіштердің алғашқыларының бірі Мәскеуге жақын Дубна қаласында 1957 жылы салынды . Оның диаметрі 72 м болса, ал одан кейінірек Серпухов қаласында салынған үдеткіштің диаметрі 6 км жетті.
5. Астрономиялық бақылаулар үшін де әр түрлі құралдар мен аспаптар қолданылады. Астрономиядағы ең негізгі зерттеу құралы - телескоп . Оның жәрдемімен жакын тұрған аспан денелерінің (Айдың, Күн жүйесіндегі планеталардың және олардың серіктерінің) козғалыстарын бақылап, бет-бедерлерін көруге болады. Телескоптың арқасында көзге көрінбейтін баска да аспан денелерін зерттеп, ғылыми деректер жинақталады.
Тексерушінің қолы:
11 сынып Физика (қолданбалы курс) 10.09.2016ж
Сабақтың тақырыбы: Теория мен эксперименттің танымдық деңгейі. Теория мен экспериментті байланыстыру.
Сабақтың мақсаты:
1. Білімділік мақсаты: Табиғатты зерттеудің кең тараған ғылыми
әдістерімен таныстыру. Эсперименттік әдістің негізгі қызметімен
таныстыру.
2. Дамытушылық мақсаты: Зат құрылысының молекулалық - кинетикалық
теориясының негізгі қағидаларымен таныстыру.
3. Тәрбиелік мақсаты: Адамгершілікке, ұқыптылыққа, алғырлыққа,
отансүйгіштікке, табиғатты аялауға, сыйластық пен әдептілікке
баулу.
Сабақ түрі: лекция
Сабақ әдісі: баяндау
Мазмұны:
Бақылаулар мен тәжірибелер
Компас тілі әрқашанда солтүстікті көрсететінін; егер затты қолдан
түсіріп алсақ, онда ол еденге құлайтынын, егер жалынға қол
тигізетін болсақ, онда қолды күйдіріп алатынын және т. б. әркім
біледі. Мұны біз қайдан білеміз? Жалпы білім қайдан пайда болды?
Олардың көпшілігіне адамдар өздерінің күнделікті бақылаулары арқылы
қол жеткізді. Алайда физикада, кейбір басқа ғылымдардағыдай
(мысалы, биология, химия), білімді тек бақылаулардан ғана емес,
сондай ақ тәжірибелерден де алады. Тәжірибелердің (немесе
эксперименттердің) қарапайым бақылаулардан ерекшелігі сонда, оларды
белгілі бір мақсатпен, алдын ала ойланған жоспармен жүргізеді және
тәжірибе жасау кезінде әдетте арнайы өлшеулерді орындайды. Мысалы,
доптың құлап түсуін бақылай отырып, біз тек оның тік төмен
құлайтынын ғана байқаймыз. Ал құлап түсу процесінде дене жылдамдығы
қалай өзгеретінін зерттеп білу үшін арнайы тәжірибе қою керек.
Италияндық ғалым Г. Галилей (1564 - 1642) денелердің еркін құлап
түсуі қалай болатынын зерттеу үшін атақты еңкейіп тұрған мұнараға
көтерілген және ол жерден әр түрлі шарларды тастаған деген аңыз бар
(3 - сурет). Олардың құлап түсуін бақылай отырып және сол кезде
қажетті өлшеулерді орындай отырып (мысалы, дененің құлап түсу
уақытын өлшей отырып) денелердің құлап түсу заңын тағайындаған.
Сонымен, физикалық білімдердің көзі бақылау мен тәжірибелер болып
саналады. Эксперимент физикалық құбылыстар мен ғылыми болжамдарды
және теорияларды тәжірибеде тексереді. Сонымен қатар ол жаңа
физикалық заңдарды ашуда да кеңінен қолданылады. Оған физиканы оқу
барысында көз жеткізуге болады Мысалы, осы оқулықта қарастырылатын
Гук заңы? Архимед заңы және басқа да заңдар эксперимент жасау
арқылы ашылған. Эксперимент - физиканың ең басты зерттеу
әдістерінің бірі. Табиғат туралы білім арнайы зерттеу әдістерін
қолдану арқылы жинақталады. Табиғатты зерттеу әдістерінің ішінен
кең тараған үш ғылыми әдісті атап кетуге болады. Олар: бақылау,
эксперимент және теориялық зерттеу әдістері..
Бақылаулар негізінен ғылыми деректер жинақтау үшін қолданылады.
Мысалы, аспан денелерін бақылаудың арқасында, олардың қозғалысы
белгілі бір заңдылықтарға бағынатыны ашылды.
2. Табиғат құбылыстарының заңдылықтарын ашу үшін ғалымдар логикалық
ой қорыту амалдарын рет-ретімен пайдаланады. Әуелі олар бақылау
арқылы деректер жинайды. Жана деректерді бұрыннан белгілі
деректермен салыстырып, олардың арасында себеп - салдарлық
байланыстар бар ма? деген негізгі сұраққа жауап
іздейді. Егер құбылыстар арасындағы заңдылық олардың барлығына
ортақ болса, он да оны табиғат заңы түрінде сипаттайды. Жекелеген
заңдылықтар арасында жүйелі байланыстар табы - латын болса, онда
оларды ғылыми теорияға біріктіреді. Табиғат құбылыстарының
арасындағы байланыстарды ашуда мәселені проблема түрінде
айқындаудың маңызы орасан зор. Ғалымдардың пайымдауынша,
проблеманың дұрыс қойылуы, оны шешуге кеткен жалпы еңбектің
жартысына тең.
Жоғарыда айтылған ұсыныстарды Гук заңын тағайындайтын эксперимент
үшін қолданайық.
3. Эксперименттік жұмыстың тақырыбы: Гук заңын эксперимент әдіспен
тексеру.
Эксперименттің мақсаты. Серіппеге ілінген жүктердің әрекетінен оның
созылуын анықтау.
Эксперименттің проблемасы. Серіппенің созылуы және оған белгілі
күштермен әрекет еткен жүктердің арасындағы заңдылық байланысын
ашу.
Физикалық эксперименттік тапсырмаларды беру осы пәнге ерекше
қызығушылықты тудырады. Өйткені мұндай жергілікті табиғи және
тұрмыстық (техникалық) жағдайлар ескеріледі.Берілетін
эксперименттік тапсырмалар жүйесі құрылған. Бұл жүйе төмендегідей
бірқатар мәселелерді шешуге бағытталған:
- Тәжірибелерді физикалық тұрғыдан қарастыру;
- Физикалық шамаларды өлшеу арқылы физикалық заңдар мен
заңдылықтардағы функционалдық тәуелділікті анықтау;
- Физикалық процестерді тұрмыстық техника көмегімен басқару
мүмкіндігін түсіндіру (тігін машинасындағы реостаттың және
потенциометр - дыбыс реттегіштің телевизордағы, магнитофондағы,
радиоқабылдағыштағы міндетін анықтау);
- Тұрмысқа қажетті техникалық құрылғылардың параметрлерін өлшеу
және есептеулер жүргізу (элекр құрылғыларының - үтіктің,
электрплитасының қуатын электр энергиясын есептегіш пен секундтық
тілі бар сағат арқылы анықтау және оны осы құралдың құжаттық
көрсеткіштерімен салыстыру; егер олар сәйкес келмесе себептерін
түсіндіру);
- Техникалық білімдерін күнделікті еңбек тәжірибесінде қолдану (май
қабатымен жабылған суда картоп тезірек піседі. Мұны тәжірибе
тексеріп, құбылысты түсіндіру керек).
Физикалық құбылыстардың негізін ұғыну, түсініктерді, теорияны игеру
процессі әр оқушыда бірдей жүрмейді. Оқыған материалды біреулер тез
игереді, енді біреулеріне ой қорытуына және есіне сақтауына көп
уақыт қажет. Оқушылар әрқайсысы өз қарқынымен жұмыс істейді.
Тапсырманы дұрыс ұйымдастырылса сабақ кезіндегі алған білімдерін
бекітуге және тереңдетуге көмектеседі. Берілген бақылаулар мен
тәжірибелердің қорытындылары, есептердің шешімі, шығармашылық
тапсырмалардың орындалуы оқушылардың үй жұмыстарына арналған
дәптерлеріне жазылады. Үй жұмысының қорытындылары туралы мәліметтер
жазу оқушыларды өз ойын сауатты және қысқаша жеткізуге үйретеді.
Сонымен қатар жазу мәдениеті, яғни белгілі жүйе, нақтылық және
реттілік қалыптасады. Тәжірибелерді және бақылауларды баяндау
оқушыға көргенін терең ойлауға, негізгіні ажырата білуге
үйретеді.
Эксперименттік есептерді шешу тәсілдері оларды шешудегі
эксперименттік жұмыстың қойылуына тәуелді. Мысалы, есепті шешу үшін
барлық тексеру қажет болса, онда есептің шешуін нұсқауларға сәйкес
жазады.
Эксперименттік есептердің басқа түрлерінде есепті шешу және баяндау
қажет болады. Егер есепті шешу үшін қажетті шамалар тәжірибе
нәтижесінде алынса, онда экспериментті құру және өлшеулер жүргізу
маңызды.
Есеп түріндегі эксперименттік тапсырмаларды шешу және жазу келесі
элементтерден тұрады: есептің қойылуы, шарттарды анализдеу,
өлшеулер жүргізу, есептеулер, тәжірибеден тексеру. Эксперементтік
есептердің бағалы жері - ол оқушылардың алған білімін практикада
қолдана білуін тексеруге жол ашады.
Тексерушінің қолы:
11 сынып Физика (қолданбалы курс) 17.09.2016ж
Сабақтың тақырыбы: Тарихи физикалық тәжірибелердің түрлері
Сабақтың мақсаты:
1. Білімділік мақсаты: Физика ғылымы туралы ақпарат, механиканың негізгі анықтамалыры
2. Дамытушылық мақсаты: Оқушылардың ғылыми ой-ізденістерін дамыту.
3. Тәрбиелік мақсаты: Адамгершілікке, ұқыптылыққа, алғырлыққа,
отансүйгіштікке, табиғатты аялауға, сыйластық пен әдептілікке
баулу.
Сабақ түрі: лекция
Сабақ әдісі: баяндау
Мазмұны:
Физика жайлы алғашқы деректер Ежелгі Вавилон, Египет жазбаларында кездеседі. Зәулім сарайлар мен күрделі құрылыстар (пирамида, қорғандар) салу жұмысында құрылыс механикасы мен статиканың қарапайым заңдылықтары және рычаг, көлбеу жазықтық, тәрізді қарапайым механизмдер пайдаланылды. Практикалық талаптардан туған Ежелгі Вавилон, Египет ғылымының теориялық негізі халық арасына тарамады. Ғылым түгелдей діни абыздар қолында болды. Ежелгі грек ғалымдары табиғат құбылыстарын «табиғаттан тысқары күштің» әсерінсіз-ақ ғылми негізде түсіндіруге ерекше мән берді. Ежелгі грек ғалымдары (Гераклит, Анаксимандр, Анаксимен, Фалес т. б.) табиғат негізінен төрт элементтен (от, топырақ, ауа және су) тұрады десе Демокрит (б.з.б. 5 ғ.)І Эпикур (б.з.б. 341-270), Лукреций (б. з. б. 1 ғ.) дүниенің ең қарапайым кірпіші одан әрі бөлінбейтін бөлшек - атом деп санады. Атом туралы ілім (атомистика) талай ғасырға созылған талас-тартыстан кейін, қазіргі табиғат жайлы ғылымдардың негізіне айналды. Аристо-телъдің табиғат жайлы жазған кітабы «Физика» деп аталған. Осыған орай Аристотельді физиканың «негізін қалаушы» деп те айтады. Архимед гидростатиканың негізгі заңын (қ. Архимед заңы) ашты, қарапайым механизмдерді зерттеді. Ол механикамен қатар оптикамен, астрономиямен де айналысты. Электр мен магнетизмге қатысты кейбір қарапайым қүбылыстар тым ертеден-ақ белгілі болған. Грек-рим мәдениеті дәуірінде статиканың қарапайым заңдары (рычаг ережесі, ауырлық орталығы), геометриялық оптиканың алғашқы заңдылықтары (жарықтың түзу сызықты таралу заңы, шағылу заңдары, жарықтың сыну құбылысы) ашылды. Демокрит, Аристотель, Архимед тәрізді ерте дүниедегі ұлы ғалымдардың ғылымға қосқан теңдесі жоқ мол үлесі халықтың ғасырлар бойына жинақталан тәжірибесімен ұштаса келіп, Ф-ның ірге тасы болып саналатын классикалық механиканың тууына қолайлы жағдай жасады. Орта ғасырдың алғашқы кезеңінде ғылымның дамуына араб мәдениеті елеулі үлес қосты. Арабтар эксперименттік зерттеу тәсілдерін қолдана бастады. Европада Алхазен деген атпен белгілі болған Египет физигі Әл-Хайсам оптикалық зерттеулер жүргізді. Ол көздің көру теориясын жетілдірді, эксперименттер жүргізіп, құралдар жасады. Алхазеннің «Оптика кітабы» атты еңбегі 12 ғ-да латын тіліне аударылды. Орта Азия мен Қазақстанан шыққан ғылымдар араб мәдениеті мен ғылымың одан әрі дамытты. Әбу Насыр әл-Фараби өзінің «Вакуум» атты трактатында ежелгі гректерде қолданылған эксперименттік тәсілдер мөн Ф. ғылымының сол кездегі жетістіктеріне сүйене отырып, «абсолют вакуумның» жоқ екендігін дәлелдеуге ұмтылды. Ал Бируни өзі жасаған құралдың көмегімен металдар мен кейбір заттардың меншікті салмағын аса үлкен дәлдікпен анықтады. Ол сондай-ақ астрон. және геогр. зерттеулерді де мұқияттылықпен жүргізді. ¥лықбек мектебінің өкілдері физика-матем. ғылымдарының дамуына өз үлестерін қосты. Бірақ Европа мәдениетіне кенжелеп қосылған бұл ғылыми зерттеулер, соңғы кездері ғана ғылым тарихынан өз орнын ала бастады. 15-16 ғ-ға дейін физ. ғылыми бақылаулар мен тәжірибелік зерттеу жұмыстары кездейсоқ сипатта жүргізілді. Нақтылы бір мақсатты көздеп жасалған эксперименттік зерттеу жұмыстары аз болды. Эксперименттік тәсіл Ф-да тек 17 ғ-дан бастап жүйелі түрде қолданыла бастады. Физиканың дамуындағы бірінші кезең Г. Галилей (экспе-рименттік тәсілдің негізін қалаған) еңбектерінен басталады. Галилей Аристотель динамикасының қате қағидаларын біржолата теріске шығарды. Сөйтіп, динамиканың алғашқы ғылми негізін қалады (инерция заңын және қозғалыстарды қосуды ашты). Галилей мен Б. Паскалъдың еңбектерінде гидростатиканың негізі жасалды. И. Ньютон өзінің «Табиғат философиясының математикалық негіздері» атты еңбегінде (1687) механика заңдарының ең жетілдірілген түжырымдамасын берді. Ол өзінен бұрынғы ғалымдардың жұмыстарын қорытындылай отырып, күш туралы ұғымды жалпылады және масса ұғымын енгізді; жүйе динамикасының негізгі заңы - әсер мен қарсы әсердің теңдік заңын тағайындады. Сонымен Галилей мен Ньютон ғасырлар бойы жинақталған тәжірибелерді қорытып, матем. жүйеге келтірді. Бұл зерттеулер бір жүйеге келіп, классикалық механиканың негізін жасаумен аяқталды. 18 ғ-да Ф-ның барлың салаларын онан әрі дамытуға, жетілдіруге бағытталған зерттеулер кеңінен жүргізілді. Ньютон механикасы, жер бетіндегі денелер мен аспан денелерінің қозғалыс заңдарын толық қамтитын, кең тараған ілімдер жүйесіне айналды. Ф-ның басқа салаларында да тәжірибелік деректер онан әрі жинақталып қарапайым заңдар тұжырымдала бастады. Бір-біріне ешқандай байланыссыз жүргізілген зерттеулер нәтижесінде Г. Кавендиш ағылшын ғалымы Дж. Пристли және Ш. Кулон электростатиканың негізі болып саналатын зарядтар-дың әсер заңын ашты. Атмосфералық электр туралы ілім де пайда болды (М. В. Ломоносов, В. Франклин). Химия мен металлургияның дамуы жылу жайлы ілімнің қалыптасуын тездетті. 17 ғ-дан бастап тәжірибе мен матем. зерттеулердің жиынтығы Ф-ның негізгі тәсілі болып қалыптасты. Бірақ әр түрлі құбылыстар бір-біріне байланыссыз зерттелгендіктен, олар жекеленген «салмақсыз» материяның көрінісі ретінде қарастырылды. Жылу ерекше салмақсыз сұйық - жылу тегі түрінде қалыптасты. Заттардың электрленуі - электр сұйығы, магниттік құбылыстар магнит сұйығы жайлы болжамның көмегімен түсіндірілді. 18 ғ-да салмақсыз сұйық жайлы түсінік Ф-ның барлық саласына ене бастады. Оқымыстылардың басым көпшілігі салмақсыз сұйыққа күмәнданудан қалды. Өйткені олар жылулық, электрлік, магниттік, оптикалық құбылыстар арасында ешбір байлалыс жоқ деп санады. Тек Л. Эйлер, Ломоносов тәрізді алдыңғы қатарлы ғалымдар ғана салмақсыз материя жайлы түсініктің дәйексіздігін көрсетіп, жылулық құбылыстар мен газ қасиеттері көзге көрінбейтін өте кішкентай бөлшектердің тынымсыз қозғалысына байланысты екендігін айтты. Физика тарихындағы екінші кезең 19 ғ-дың бірінші он жылдығынан басталады. 19 ғ-да Ф-ға біртұтас ғылми сипат берген аса маңызды жаңалықтар ашылды, теориялық қорытындылар жасалды. Әр түрлі физ. процестердің бірлігі энергияның сақталу заңында өз өрнегін тауып, айқындалды.Ф-ның дамуына химия да елеулі ықпал жасады. 18 ғ-дың аяғында біраз хим. элементтер ашылды, массаның сақталу заңы тағайындалды (Ломоносов, кейіннен А. Лавуазъе). Ал 19 ғ-дың басында ғылми атомистика қалыптасты (Дж. Далътон). Жан-жақты және ұзақ уақыт бойы жүргізілген тәжірибелердің көмегімен, сондай-ақ бұрыннан қалыптасқан ескі түсініктерге қарсы қиян-кескі күрес жағдайында, әр түрлі физ. процестердің өзара қайтымдылығы және осыған орай сол кездегі белгілі физ. құбылыстардың бірлігі дәлелденді. Энергияның сақталу зацының кез келген физ. және хим. процестерде орындалуы Ю. Р. Майердің, Дж. Джоульдің жәнө Г. Гельмгольцтің еңбектерінде нақтылы дәлелденді. Барлық физ. құбылыстардың бірлігі жайлы қағида, 19 ғ-дың 2-жартысында, Ф-ны түгелдей қайта құруға әкеліп соқты. Бүкіл Ф. екі үлкен бөлімге - заттар Ф-сы мен өрістер Ф-сына бірік-тірілді. Бірінші бөлім заттың молекула-кинетикалық теориясына, ал екінші бөлім әлектромагниттік өріс жайлы ілімге негізделді. Электромагниттік өріс жайлы ілімнің негізін М. Фарадей қалады. Ол 1831 ж. электромагниттік индукцияны ашты. 19 ғ-дың 60 жылдары Дж. Максвелл Фарадейдің әлектромагниттік өріс жайлы көзқарасын онан әрі дамытып, оны матем. тұрғыдан жетілдірді. 19 ғ-дың екінші жартысында Ф-ның техниканы дамытудағы ролі ерекше артты. Электр жайлы ілім байланыс жұмыстарымен (телефон, телеграф) ғана шектеліп қоймай, энергетикалық мақсатта да қолданыла бастады. Электромагниттік толқындар сымсыз байланыс жүйесін (А. С. Попов) дамытуға мүмкіндік беріп, радиобайланыс кең өріс ала бастады. Техникалық термодинамика іштен жанатын двигателъдердің дамуына ықпал жасады. Төмен температуралар техникасы пайда болды. Сөйтіп Ф-ның жаратылыс тану ғылымдарына ықпалы арта бастады. 19 ғ-дың соңында кейбір физиктер Ф-ның дамуы аяқталды деп санады. Классикалық Ф-ны кез келген құбылысқа (галактикалардан бастап атом дүниесіне дейін) пайдаланбақ болу - елеулі қайшылықтарға, тіпті күрделі қателерге әкеліп соқты. Классикалық Ф-ға, оның негізгі қағидаларына ғылми тұрғыдан қарап, өзгеріс енгізу ол кездегі ғалымдарға үлкен қиындыққа түсті. Дәл осы тұста молекула мен атомның реалдығы жөніндегі қорытындыға күмәнданған ғалымдар да болды. Тіпті В. Рентген өзі сабақ беретін факультетте «электрон» деген сөзді айтуға тыйым салған. Физика тарихындағы үшінші (қазіргі) кезең 19 ғ-дың соңғы жылдарынан басталды. Бұл кезеңде зат құрылысын, оның микроқұрылымын тереңірек зерттеу қолға алынды. Электрон ашылды, оның әсері мен қасиеттері зерттелді (Дж. Томсон, Г. Лоренц) Электрондар динамикасына және электрондардың сәулелер өрісімен әсерлесуіне байланысты қазіргі Ф-ның ең жалпылау теориясы - салыстырмалық теориясы (А. Эйнштейн, 1906) пайда болды. Жаңа теория материя қозғалысын және сол қозғалысқа қатысты Ф-ның негізгі ұғымдары - кеңістік пен уақыт жөніндегі түсініктерді жаңа белеске көтеріп, олардың қа-сиеттері жөніндегі ғасырлар бойы қалыптасқан көзқарасты негізінен өзгертті. Салыстырмалық теориясы ғасырлар бойы қалыптасқан Ф. заңдарын түгелдей теріске шығарған жоқ, қайта оның қолданылу шекарасын анықтап берді. Мыс., жарық жылдамдығына шамалас жылдамдықпен қозғалған денелерге Ньютон механикасының заңдарын қолдануға болмайтындығын көрсетті. Ядр. процестерде байқалатын энергия мен масса арасындағы байланысты өрнектейтін Эйнштейн формуласы салыстырмалық теориясының дэйөктілігін онан әрі айқындай түседі. 1916 ж. Эйнштейн ашқан жалпы салыстырмалық теориясы Әлемнің алыс түкпіріндегі материяның қозғалысы мен орнықтылығын теориялық жолмен зерттеудегі бірден-бір аса маңызды тәсіл болды. Бұл теория тартылыс жайлы ескі ілімді қайта құрып, жаңа сатыға көтерді. М. Планк 20 ғасырдың басында заттың сәуле шығаруы және жұтуы үздіксіз жүретін құбылыс емес, үздікті түрде, энергия үлестері күйінде өтетін құбылыс екенін көрсетті. А. Эйнштейн, Э. Шрёдингер, Л. де Бройлъ, В. Гейзен-берг т. б. Планк идеясын онан әрі дамытып. оны матем. тұрғыдан бір жүйе-ге келтірді. Кванттық теория және оның негізінде кванттық механика осылай қалыптасты. Кванттық теорияның негізінде атомның әр түрлі қасиеттері және оның ішінде өтіп жатқан процеестер түсіндірілді (Н. Бор т. б.). 20 г-дың 2-ширегінен бастап атом ядросының қүрылымын және онда байқалатын процестерді зерттөуге, соы-дай-ақ элементар бөлшектер Ф-сының жасалуына байланысты Ф-дағы революциялық өзгерістер онан әрі жалгас-ты. 19 ғ-дың соңында радиоактивтілік және ауыр ядролардың радиоактивтік түрленуі ашылды (А. Беккерель, П.Кюри, М. Складовская-Кюри). 20 ғ-дың басында изотоптар аиықталды. Э. Резерфорд сс-бөлшектермен атқылау арқылы азоттың орнықты (ыдырамайтын) ядросын оттек ядросына түрлендірді (1919). Ф-ның дамуындагы келесі кезең нейтронның(1932) ашылуына байланысты болды. Бұл жаңалық ядроның қазіргі нуклондық моделін жасауға мүмкіндік берді. 1932 ж. позитрон, ал 1934 ж. жасанды радиоактивтілік ашылды. Ядр. Ф-ның дамуында зарядты бөлшек үдеткіштері елеулі роль атқарды. 1944 ж. В. И. Векслер енгізген автофазировка тәсілі үдеткіш-тер техникасын жаңа сатыға көтеріп, оның даму горизонтын кеңейтті. Соң-гы кездері қарама-қарсы шоқтар үдеткішінде жүргізілген зерттеулер (Г. И. Будкер) жемісті нәтижелер берді. Бұл кезеңдегі аса маңызды оқшалардъщ бірі - атом ядросының бөлінуі және ядро ішіндегі энергияның аса мол қорын бөліп алу мүмкіндігінің ашылуы болды. 20 Е-ДЫҢ 40-50 жылдары белгілі эле-ментар бөлшектердің саны бірнеше есе артты. Электрон, протон, нөйтрон, по-зитронмен (сондай-ақ фотонмен) к,а-тар, мезондардьщ бірнеше түрі, бейта-рап бөлшек - нейтрино, нуклондар-дың қозган күйі ретінде қарастырылатын - гиперондар ашылды. 1955 ж. Э. Сегре бастаган американ физикте-рі - антипротонды, ал 1956 ж. американдық физиктердің басқа бір тобы - антипейтронды ашты. Сонымен В. И. Лөнин айтқан «...Атом сияқты, электрон да сарқылмайды, табиғат шексіз...» (Шыг., 14-т., 285-6.) дегөн бол-жамның дәйектілігі онан әрі айқындала түсті. Соңғы жылдары аса қуатты үдеткіштердің көмегімен жүргізілген зерттеулер зарядты белшектің де,! бейтарап бөлшектің де антибөлшегі болатынын көрсетті. Тек абсолют немесе шын бейтарап бөлшектер (фотон т. б.) деп аталатын кейбір элементар бөлшектердің ғана антибөлшегі болмайды. Бізге қазіргі кездегі белгілі табиғаттағы заттар негізгі үш бөлшектен (протон, нейтрон, электрон) құралса, Әлемнің басқа бір түкпірінде антибөлшектерден (антипротон, антинейтрон, позитрон) құралған материя да (ан-тизат) болуы мүмкін. Бұл жайт тәжірибе жүзінде айқындалып, шындыққа да айнала бастады. 1965 ж. Брукхейвен қ-ндагы (АҚШ) знергиясы 30 Гэвтік протондық үдеткіште, бериллийден жасалған нысананы протоннын өткір шо-гымен атқылау нәтижесінде алғашқы құранды антиядро - антидейтрон алынды. 1970 ж. Серпуховтагы (КСРО) әнергиясы 70 Гэв-тік протондық үдет-кіштің көмегімен Менделеевтің периодты системасындагы екінші хим. элэ-мент - гелийдің антиядросы - анти-гелий-3 ашылды. Антизаттың ашылуына байланысты, қазіргі кезде ғалым-дар арасында, Әлемнің алыс түкпірінде антизаттан түзілген антидүние болуы мүмкін деген болжам да бар. Зат та, антизат та негізгі элементар бөлшектер мен олардың антибөлшекте-рінен тұрады. Дүниө «кірпіштері» қызметін атқаратын бұл бөлшектерге берілген, «элементар» дөген аттың өзі де, оның әрі қарай бөлінбейтін қара-найымдылырында болуы керөк. Ал қазіргі кезде ғалымдар элементар бөл-шектердің «элементарлырына» да шек келтіріп жүр. Элементар бөлшектердің де өзіндік ішкі құрылысы болатынды-ғын дәлелдейтін құбылыстар байқалу-да. Қазіргі үстем болып тұрған көзқарастың бірі бойынша шын мәнінде бө-лінбейтін бөлшек бар, ал қалған бөлшектер олардың түрліше болып құралуынан түзіледі. Осы пікір негізінде дамып, кең тараган болжам - кварктер теориясы. Бұл болжам бойынша элементар бөлшектердің басым көпші-лігі рсы кварктерден тұрады. Кварктердің де антибөлшегі - антикварктер болуға тиіс. Ядролық Ф. да 20 ғ-дың 2-жартысын-да қауырт дами бастады. Атом және сутек бомбалары жасалды. 1954 ж. КСРО-дө алгашқы атом әлектр ст. іскв қосылды. И. В. Курчатов бастаған ғалымдар мен инженерлер тобы ядр. энергетиканың негізін қалауга елеулі еңбек сіңірді. Сутек ядррларының синтезделуі арқылы жүретін басқарыла-тын термоядролъщ реакциялар зерттеле бастады. И. Е. Тамм т. б. ралымдар плазманы термоизоляциялаудың магниттік принципін ұсынды (1950). 1976 жылдан плазманы термоизоляциялаудың тиімді тәсілі ңолданылган қондырғы - «Токомак-10» (негізін Л. А. Арцимович т. б. қалаған) жүмыс істей бастады. Бұл қондырғының жәрдемі-мен температурасы 7-ІО6-10-Ю6 К шама-сында (импульсының ұзақтығы 0,5 сек) плазма алынды. Қазіргі кезде аса ңуатты лазерлердіц көмегімен температурасы жоғары болып келген плазманы алуға багытталран термоядро-лық зерттеулер де кең өріс алуда. Күрделі теориялық және эксперименттік зерттеулер нәтижесінде қол жеткен табыстар Ф-ның барлық сала-сының қауырт дамуына қолайлы жар-дай жасады. Молекулалық физика саласьшда кристалдар физикасы (қ. Кристаллофизика) жедел дамыды. Іс жүзіндө елеулі маңызы бар жартылай өткізгіштер теориясы да күрделі про-блема болып саналады. А. Ф. Иоффе бастаган совет физиктері дүние жүзін-де алғаш рет жартылай өткізгіштерден жасалран төрмоэлектрлік генераторды (1950, Л. С. Стильбанс т. б.), сонан соң жартылай өткізгішті тоңазытқыш құ-рылгыларды жасады. Сондай-ақ металдар мөн қорытпаларды (қ. Металдар, Металлофизика, Металл тану) зерттеу ісінде де едәуір табысты нәтижелер алынды. Магнетизм саласында, оның ішінде ферромагнетизм құбылысын зерттеуде аса күрделі табыстарра қол жетті. Ферромагнетизм теориясын дамытуда совет физиктері С. П. Шубин, С. В. Вонсовский т. б. жемісті еңбек етуде. Төмен температуралар саласындағы зерттеулер де кең өріс алды. Газдарды сұйылту техникасына П. Л. Ка-пица қомақты үлес қосты. 20 ғ-дың бірінші жартысындағы жемісті багыттардьщ бірі вакуумдық электроника болды. Мүның негізінде техниканың біраз салалары, оның ішінде электрондық микроскопия дамыды. Электрондық микроскоп микрообъектілердің кескінін ұлғайтып түсіру жәнө олардың құрылысын мұқият зерттеу ушін қолданылады. Осы күнгі электрондық микроскоп нәрсенің кескінін бірнеше мың есе ұлғайтады, ара қашықтығы бірнеше ангстрем о (А ) екі нүктені айырып баңылау-га мүмкіндік береді. Электроника сан-тиметрлік және миллиметрлік толқын-дарды зерттейтін радиофизикамен ты-гыз байланысты. Радиофизиканың қолданылу саласына радиолокация, ра-диоастрономия, радиометеорология жатады. Радиотех. құрылрылар шапшаң өтетін құбылыстар мен ядр. процестер-ді зерттейтін маңызды құралга айналды. Радиоспектроскопия да кең қанат жайды. Ондагая мың электрондык, лампылар мен жартылай өткізгішті диодтарды пайдаланатын есептеуіш аналит. мапганалардың жасалуы ғылыми-тех. прогрестің дамуында елеулі орын алды (қ. Есептеуіш машина). Есептеуіш машиналар әлектрондың техниканың жетістіктеріне сай күрделеніп, кемелденіп келеді. Қазіргі есептеуіш машиналар сан мыңдаван транзисторлардан, резисторлардан және диодтардан құралатын интегралдық схемалардан тұрады. Оптика саласында да талай маңыз-ды жаңалыңтар ашылып, жемісті нәтижелөр алынды. Спектроскопиякыц тәсілдері жаратылыстану ғылымдары мен техникада кеңінен ңолданыла бастады. Ңолданылу аясы кең қанат жай-ган люминесценцияньщ теориясы жасалды. Люминесцепттік анализ жедел дамыды. Люминесценцияланатын зат-тардың (қ. Люминофор) жаңа, жетілдірілген түрлері жасалып, ғылым мен техниканың әр түрлі салаларында көп-теп қолданыла бастады. Молекулалъщ оптикадаты күрделі жаңалыңтардың бірі - жарыңтың комбинациялық шашырауы болды (Г. С. Ландсберг, Л. И. Манделъштам, үнді физиктері Ч. В. Раман, К. С. Кришнан). 1934 ж. II. А. Черенков таза сұйықтың радиоактивті ваттардың әсөрінен жарқырау ңұбылы-сын ашты (қ. Черенков-Вавилов сәуле шыгаруъг). И. Е. Тамм мен И. М. Франк бұл қүбылысты теория жүзінде толың түсіндірді (1937). Осы қүбылыс-ты ашып, дәлелдегені үшін Черенков, Тамм және Франкңа 1958 ж. Нобель сыйлығы берілді. Ультрадыбыс, радио-хабар, архитөктура және муз. аспаптар жасау проблемаларына байланысты акустикаға ерекше мән беріле бастады. Осыран орай гидроакустика мен злектроакустика бөлініп шықты. Ф. мен техникадагы аса маңызды жаңалықтардың бірі - кванттық электрониканың пайда болуы. Кванттық электроника оптикамен аса жоғары жиіліктегі раджофизиканың жаңа салаларын туғызды. Кванттық электрониканың негізін салған галымдарға (Н. Г. Басов, А. М. Прохоров жәяе Ч. Таунсца) 1964 ж. Нобель сыйлыім берілді. Басқа ғылымдармен қатар Ф-ныңда Дазақстанда дамуына Совет өкіметі тұсында кең жол ашылды. Физ. гыл.-зерт. жұмыстары негізінен Қаз. КСР РА-ның Ядр. физ. ин-тында, Жоғары энергия физикасы ин-тында, Астрофи-зика ин-тында, Энергетика гыл.-зерт. ин-тында, сондай-ақ көптеген жогары оқу орындарындагы физ. кафедрала-рында жүргізіледі. Ңазіргі кезде Қа-зақстандың физиктер Ф-ның көптеген салалары бойынша зерттеулер жүргі-зіп, елеулі нәтижелер алды. Проф. Л. А. Вулис және оның шәкірттері (В. П. Кашкаров, Н.Ц.Косовт.б.) жы-лу физикасы, газ динамикасы сала-сында еңбек етіп келеді. Жогары энергия физикасы және космостық сәулелер саласында құнды дерек-тер алынды (Ж. С. Тэкібаев т. б.)-Ңат-ты денелер физикасы (М. И. Корсун-ский, С. Е. Ерматов, Т. Әбдісадъщов т. б.), металлофизика (А. А. Пресняков т. б.) және спектроскопия (С. К. Кали-нин т. б.) салалары бойынша да прак-тикалық маңызы зор зерттеулер жургі зіліп келеді. Қаз. КСР РА-ның Ядр. физ. ин-тының (Ш. Ш. Ибраеимов, Д. Ң. Қайыпов т. б.), сондай-ақ Қазаң поли-төхника ин-тының (Т. X. Шорманов т. б.) галымдары күрделі проблемалар-ды қамтитын Ф-ның біраз салалары-мен айналысады. Ңазіргі физиканың төхни-камен жәнө басқа табигат тану гылымдарымен байла-н ы с ы. Рылымның бугінгі таңдагы кезеңі олардың өзара байланысының әлдеқайда күшейіп, бір-бірімен арала-суының едәуір үдей түскендігімен си-патталады. Мыс., соңгы кезде Ф-ның, математиканың, биологияның, психо-логияның, химияның, радиоэлектрони-каның, сондай-ақ тірі организмдерді зерттейтін ғылымдардың мәліметтерія пайдаланатын бионика рылымы пайда болды. Әсіресе Ф. математика гылы-мымен тыгыз байланысты. Ф. тех. мәселелерді шешу барысын-да дамиды, жетіледі. Төхника Ф-ның алдына өзі мұқтаж болып отырған мә-селөяерді көлденен тартып, оның да-муына ықпал жасайды. Техника соны-мен біргө Ф-ны приборлармен, аса кур-делі қондырғылармен жабдыңтайды. Ал Ф-ның жөтістіктері техниканың әр түрлі саласына_ ене отырып, олардың теориялық негізін байытады, онан әрі дами түсуіне, жетілуіне ықпал етеді. Ф-ның зерттеу тәсілдері барлық жа-ратылыс тану ғылымдарында кеңінен ңолданылуда. Әлектрондық микроскоп-тар жекө молекулаларды баңылауга мүмкіндік жасады. Рентгендік анализ заттың атомдың ңұрылысы мен крис-талдық ңүрылысын тексеруге қолда-нылады. Спектрлік анализ гөология мен анорганикалық химиядағы ең тиімді тәсілдердің біріне айналды. Масс- спектрограф атомдар мен молекула-лардың массасын аса үлкен дәлдікпен өлшейді. Радиотехникапық және ос-циллографиялық тэсілдер секундтің миллиондык,, тіпті миллиардтық үле-сі ішінде өтетін процестерді бақылау-ра мумкіндік береді. Радиоактивті изотоптардың көмегімен хим. элемент-тердің, тіпті жөке атомның қозгалы-сын бақылауға болады. Ңазіргі кезде бүкіл табигат тану гы-лымдарының арасында да Ф-ның ма-ңызы арта түсуде. Салыстырмалық теориясы мен ядролык, физика астро-номияның күрделі бөлімі астрофизика-ның қауырт дамуына өсер етті. Ал ас-трофизикада алытан нәтижелер Ф-ра жаңа сипат беріп отыр. Кванттық тео-рия химияльщ реакциялар жайындагы ілімнің негізінө алынады (қ. Квант-пщ химия). Ф-ның биологияга да ың-палы артуда. Осыган орай биофизика өз алдына дербес ғылым ретіндө қа-лыптасты. Ф. Егшіет пен Вавилон ескерткіш-терінен бастап, атом электр станция-сына, лазерлерге, космостык, ұшу са-парының жүзеге асуына дейінгі дәуір-ді ңамтитын ұзаң жолды жүріп өтті. Осы жол үстінде ол қалыптасты, да-мыды, жетілді. Қазіргі Ф.-гыл.-тех. прогрестің дамуында жетекші ңызмет атңаратын, тамырын кең жайған, сан салалы гылым. Ф-ның КСРО-да және Ңазақстанда дамуы жайлы Советтік Социалистік Республикалар Одаты және1 Қазаі$ Со-веттік Социалистік Республикасы де-ген мақалалардың РЫЛЫМ жөне рыл-ми мекемелер деген бөлімдерін қараңыз.
Тексерушінің қолы:
11 сынып Физика (қолданбалы курс) 01.10.2016ж
Сабақтың тақырыбы: Ампер тәжірибесі
Сабақтың мақсаты:
1. Білімділік мақсаты: Ампер тәжірибесін тереңдетіп түсіндіру
2. Дамытушылық мақсаты: Оқушылардың ғылыми ой-ізденістерін дамыту.
3. Тәрбиелік мақсаты: Адамгершілікке, ұқыптылыққа, алғырлыққа,
отансүйгіштікке, табиғатты аялауға, сыйластық пен әдептілікке
баулу.
Сабақ түрі: лекция
Сабақ әдісі: баяндау
Мазмұны:
Ампер Андре Мари (1775 ж. Лион қаласы - 1836) - атақты француз
ғалымы. Оның әкесi Жан Жак Ампер өте бiлiмдi адам болған. Ешқашан
мектепке бармағанына қарамастан, әкесiнiң жинаған кiтапханасын
түгел оқып тауысып, үйде терең бiлiм алған. Лион академиясында
математикадан алғаш рет 13 жасында баяндама жасаған. 18 жасында
грек, латын, итальян тiлдерiн меңгерген, физика, жоғары математика,
ботаника және әдебиет салаларында терең бiлiмдi болған. Ұлы француз
революциясынан кейiн Ампер алғашында Лион қаласында, кейiннен
Буржеде математика және физика пәндерiнiң мұғалiмi болып iстеген.
Кейiнiрек Парижге қоныс аударып, политехникалық мектепке қызметке
тұрған, ал 1808 ж. Париж университеттерiнiң бас инспекторы болып
тағайындалған. 1814 ж. өз бетiнше Авогадро заңын ашқан. Өзiнiң
барлық бос уақытын химия, дифференциалдық теңдеулер және ықтималдық
теорияларына арнаған.
Андре-Мари Ампер - электромагнетизм саласында бiрнеше жаңалық
ашқан, Француз ғалымы. Ампер 1775 жылы 20 қаңтарда Лион маңындағы
Полимьеде дүниеге келген. Оның әкесi ауқатты адам болғандықтан,
баласына жан-жақты бiлiм алуға жағдай жасайтындай мүмкiндiгi болды.
1802 жылы оны Бурго қаласындағы Орталық мектепке физика және химиядан профессорлыққа шақырды. Бұнда ол өзiнiң алғашқы "Математикалық теория ойыны" атты iрi еңбегiн жазып, жарыққа шығарды. 1809 жылы Ампер Политехникалық мектепте математика профессоры болды. Ампер өзiнiң дифференциалдық теңдеулер бойынша жеке туындылар еңбегi үшiн 1814 жылы Ұлттық ғылым академиясына сайланды. Физика саласында Ампер жарық дифракциясымен шұғылданып, бұл тақырыпта бiрнеше еңбектерiн жарыққа шығарды. 1820 жылы қыркүйектiң аяғында ол екi параллель ток өткiзгiшi арасындағы тартылу күшi бар екендiгiн паш еттi. Бұл еңбектерiн жалғастыра отырып, катушка (тогымен) тұрақты магниттiк әсер туғызатынын тапты (кейiннен бұл саланы жалғастырып, Майкл Фарадей электромагниттiк индукция құбылысын ашты). Ампер iлiнген инеден тұратын құрылғыны ойлап тапты, ол ине катушка арқылы берiлген токтың әсерiнен ауытқиды, ток күшi көп болған сайын ауытқуда жоғары болады. Бұл құрылғы жетiлдiрiлiп, гальванометр - атты өлшеуiш құрылғы пайда болды.
Ампердiң электр және магнетизм саласы бойынша өте маңызды мақалаласы 1827 жылы жарық көрген "Электродинамика құбылыстарының математикалық теориясы туралы мемуар" - болып табылады. Былайша айтқанда, онда өткiзгiштегi ток күшi мен магниттiк индукцияны байланыстыратын Ампер заңының формуласы жазылған. Ампер бұл iргелi еңбегiнде келтiрiлген идеяларымен ол электромагнетизм сияқты ғылымның кең саласына есiк ашты.
Ампер 1826 жылдан Сорбонна университетiнiң физика кафедрасының меңгерушiсi болып бекiтiлдi, бұл қызметте өмiрiнiң аяғына дейiн iстедi. Ол 1827 жылы ағылшын Корольдiгiнiң мүшесi болып сайланды (бұндай құрмет шетел ғалымдарына өте сирек берiлетiн). Оның беделi европа физиктерiнiң арасында зор болатын. Ампер әрi керемет экспериментатор да, теоретик те болатын. Ампер-Андре Мари есiмi өшпестей болып Айдағы таулардың бiрiне берiлген және ток күшiнiң өлшем бiрлiгi аталады. 1820 ж. жарияланған Эрстедтiң тәжiрибесi оны таң қалдырды. Ампер дат ғалымы жасаған тәжiрибенiң мәнiсi орасан зор екенiн түсiнiп, электр тогы мен магнетизм арасындағы байланысты зерттей бастады. Ампер Эрстедтiң тәжiрибесiн ток кеңiстiкте магнит өрiсiн тудырады деген болжаммен түсiндiрдi. Магнит өрiсiнiң бағыты өткiзгiштегi ток бағытымен қалай байланысқанын анықтады және магнит өрiсiнiң кернеулiгiн токпен байланыстыратын формуланы тапты. Сонымен қатар тогы бар екi өткiзгiш арасындағы әсерлесу күшiнiң формуласын қорытып шығарды (Ампер заңы). Магнетизмнiң молекулалық токтар жөнiндегi болжамға негiзделген алғашқы теориясын құрды. Ток күшiнiң анықтамасын ұсынды. Ғалымның дүниежүзiлiк ғылымға қосқан үлкен еңбегi үшiн ток күшiнiң өлшем бiрлiгiн ампер (А) деп атады.
Ампер заңы - бір-бірінен белгілі бір қашықтықта орналасқан
өткізгіштердің шағыш кесіндісі бойымен өтетін екі токтың өзара
механикалық әсерлесу заңы. 1820 жылы француз физигі А.М. Ампер
(1775-1836) ашқан. Ампер заңынан параллель екі өткізгіш бойымен ток
бір бағытта жүрсе, олардың бір-біріне тартылатындығы, қарама-қарсы
бағытта жүрсе, бір-бірінен тебілетіндігі шығады. Ампер заңы бойынша
тогы бар өткізгіштің шағын кесіндісіне (Δl) магнит өрісі тарапынан
әсер етуші механикалық күштің (F) шамасы мына өрнек арқылы
табылады:
F=kIΔlBsinα,
мұндағы α - Δl мен B (магнит индукциясының векторы) бағытының
арасындағы бұрыш, k - пропорционалдық коэффициент (Гаусс жүйесінде
k=1/c, Бірліктердің халықаралық жүйесінде k=1), I - өткізгіштегі
ток күші.
Түрлендірілген Ампер заңы түрі{\displaystyle F_{A}=IBLsin\alpha =q_{0}n{\bar {v}}_{b}BLsin\alpha } Алынған нәтижені {\displaystyle S} көлденең қима арқылы өтетін бөлшектердің {\displaystyle N} жалпы саны арқылы жеңіл өрнектеуге болады {\displaystyle N=nV=nSL}, сонда {\displaystyle {\vec {F}}_{L}=q_{0}{\bar {v}}_{0}Bsin\alpha }. Ампер күші дегеніміз - магнит өрісінде қозғалып жүрген {\displaystyle N} зарядталған бөлшектерге әрекет ететін жалпы күш. Сонда зарядталған бір бөлшекке әсер ететін күш
Магнит өрісінің тоғы бар әр түрлі өткізгіштерге
әсерін зерттей отырып, Ампер: бойында тоғы бар ұзындығы
өткізгіш элементіне магнит өрісінде әсер ететін күш ток күші I-ге,
өткізгіштің ұзындығы
элементінің магнит индукциясы 
көбейтіндісіне тура пропорционал екендігін тапты (5-сурет).
(10)
(11)
- Ампер күшінің өрнегі.
Тексерушінің қолы:
11 сынып Физика (қолданбалы курс) 08.10.2016ж
Сабақтың тақырыбы: Эрстед пен Фарадей тәжірибесі
Сабақтың мақсаты:
1. Білімділік мақсаты: Электромагниттiк құбылыстарды зерттеу.
2. Дамытушылық мақсаты: Оқушылардың ғылыми ой-ізденістерін дамыту.
3. Тәрбиелік мақсаты: Адамгершілікке, ұқыптылыққа, алғырлыққа,
отансүйгіштікке, табиғатты аялауға, сыйластық пен әдептілікке
баулу.
Сабақ түрі: практика
Сабақ әдісі: демонстрациялау, есеп шығару
Мазмұны:
Тыныштықта тұрған электр зарядтары өзiнiң маңында электр өрiсiн туғызатыны тәрiздi қозғалыстағы электр заряды, немесе басқаша айтқанда, тогы бар өткiзгiш өзiнiң маңындағы кеңiстiкте өрiстiң басқа бiр түрiн - магнит өрiсiн туғызады. Гравитация өрiсі және электр өрiстерi тәрiздi магнит өрiсi де бiздiң санамыздан тыс өмiр сүретiн материяның ерекше бiр түрi.
Магнит өрiсiнiң бар екендiгiн әртүрлi тәжiрибелер дәлелдейдi.
Соның бiрi Эрстед тәжiрибесi.Магнит өрiсiн сандық тұрғыдан сипаттау
үшiн магнит индукциясының векторы деп аталатын физикалық шама
енгiзiледi. Ол - векторлық шама, оны әдетте 
әрiпiмен белгiлейдi. Берiлген нүктедегi бұл вектордың бағыты
ретiнде шартты түрде магнит өрiсiнiң осы нүктесiнде еркiн тұрған
магнит тiлшесiнiң оңтүстiк S полюсынан, солтүстiк N полюсына қарай
бағытталған кесiндiнiң бағыты алынады (1.1-сурет). Уақыттың өтуiне
байланысты өрiстiң магнит индукциясының мәнi өзгеретiн болса, онда
мұндай өрiс айнымалы магнит өрiсi болып табылады. Тогы бар
өткiзгiштiң маңында туындылайтын магнит өрiсiнiң индукция
векторының бағытын оң бұранда ережесi бойынша анықтайды.
Электр өрiсi тәрiздi, магнит өрiсiн де көрнектi түрде оның күш
сызықтары арқылы бейнелеуге болады. Магнит өрiсiнiң күш сызықтары
деп, әрбір нүктесiне жүргiзiлген жанаманың бағыты сол нүктедегi
векторының бағытымен сәйкес болатын сызықты айтады (1.2-сурет).
Магнит өрiсiнiң күш сызықтары осы өрiстiң кеңiстiкте таралуының
жарқын бейнесiн бередi. Ол сызықтар тұйық болады. Бұлай болуы
табиғатта магнит зарядтарының болмайтындығының белгiсi. Күш
сызықтары тұйық болатын өрiстi - құйынды өрiс деп атайды.
Кеңiстiктегi магнит өрiсi тек магнит тiлшелерiне ғана емес, сонымен қатар осы өрiсте қозғалып бара жатқан кез келген зарядқа, басқаша айтқанда, тогы бар өткiзгiшке де әсер етедi.
Магнит индукция векторы берiлген өрiстiң күштiк сипаттамасы болғандықтан, оны әдетте бiрлiк ток элементiне өрiс тарапынан әсер ететiн күштiң мәнi арқылы мына түрде анықтайды : Магнит индукциясы векторы B-ның модулi, ток жүрiп тұрған өткiзгiш бөлiгiне әсер ететiн ең үлкен Fmax күшiнiң сол өткiзгiштегi I, ток күшi мен Δℓ, өткiзгiш элементi ұзындығының көбейтiндiсiнiң қатынасына тең, яғни
Жоғарыдағы (1.1) өрнегi магнит өрiсiндегi тогы бар өткiзгiш элементiне әсер ететiн күштi анықтайтын Ампер заңының негiзiнде жазылған. Осы құбылысты зерттеген француз ғалымы А.Ампердiң құрметiне осылай аталған бұл заң бойынша : Индукциясы В-ға тең бiртектi магнит өрiсiне орналасқан, бойынан I тогы өтiп жатқан өткiзгiштiң Δℓ элементiне әсер ететiн күштiң модулi мынаған тең
мен өткiзгiштегi ток бағыты арасындағы бұрыш. Ампер күшiнiң
бағыты сол қол ережесiмен анықталады.
Магнит өрiсiнiң күш сызықтары тек магнит өрiсiнiң кеңiстiкте таралуын ғана сипаттап қоймай, сонымен қатар магнит индукциясының мәнi туралы да мағлұмат бередi. Күш сызықтары жиi орналасқан кеңiстiк аймағында магнит өрiсi күштiрек, яғни магнит индукциясының мәнi үлкен болады да, күш сызықтары сирек аймақта керiсiнше оның мәнi аз болады.
Электромагниттiк құбылыстарды одан әрi зерттеу үшiн магнит индукциясы векторының бiр нүктедегi мәнiнен ғана емес, сонымен қатар оның тұйық контурмен шектелген беттiң барлық нүктелерiндегi мәндерiнен тәуелдi болатын магнит ағыны деп аталатын шаманы енгiзу қажет.
Қарастырып отырған бет жазық болған жағдайда (1.3 -сурет),
магнит ағыны Ф-тiң мәнi, магнит индукциясы векторы В-ның
модулiн беттiң S ауданына және сол бетке тұрғызылған 
нормаль мен магнит индукциясы векторының арасындағы α бұрышының
косинусына көбейткенге тең:
Жоғарыдағы келтiрiлген Х.Эрстед тәжiрибесi электр тогы өзiнiң маңындағы кеңiстiкте магнит өрiсiн туғызатындығын дәлелдейдi. Бұл дерек, өз кезегiнде электр және магнит өрiстерiнiң арасында қандай да бiр байланыс бар екенiне нұсқағандай. Осымен байланысты мынадай заңды сауал туындылайды: «керiсiнше, магнит өрiсi электр тогын туғыза ала ма?». Бұл сауалдың жауабын 1831 жылы ағылшын ғалымы М.Фарадей бердi. Фарадей тәжiрибесi өткiзгiштiң тұйық контурын тесiп өтетiн магнит ағыны өзгерген кезде ол өткiзгiште электр тогы пайда болатынын көрсеттi. Физика мен техниканың одан арғы дамуында үлкен роль атқарған бұл құбылыс электромагниттiк индукция құбылысы деп, ал сәйкес контурда пайда болған ток индукциялық ток деп аталды.
Есеп шығару:
1. Индукциясы 0,02 Тл-ға тең бiртектi магнит өрiсiнде қабырғасының ұзындығы 4 см болатын квадрат рама орналастырылған. Рама жазықтығы мен индукция векторының арасындағы бұрыш 30°. Осы контурды тесiп өтетiн магнит ағынын анықтаңыз.
Шешуi: Квадрат раманың ауданы S=4·4=16 см2=16·10-4 м2. Ал 1.1-суреттен көрiнiп тұрғанындай рама жазықтығына нормаль мен индукция векторы арасындағы бұрыш α=π-30°=60°. Онда магнит ағынының мәнi
Ф=В·S·cos 60°=0,02·16·10-4·0,5=16·10-7 Вб=1,6 мкВб
Жауабы: 1,6 мкВб.
2. Магнит индукциясы 0,1 Тл-дан 0,3 Тл-ға дейiн 8мс уақыт мезетiнде өзгергенде тiзбекте 10 В-қа тең ЭҚК-i пайда боуы үшiн көлденең қимасының ауданы 50 см2 болатын шығыр қанша орамнан тұруы керек. Магнит индукциясы векторы шығырдың осiмен бағытталған.
Шешуi: Бiр орамнан тұратын контур үшiн пайда болатын ЭҚК-iнiң модулi
Магнит ағынының өзгерiсi сыртқы өрiстiң магнит индукциясының өзгерiсi салдарынан болғандықтан ΔФ = ΔB·S·cоsα.. Мұндағы ΔB = B2 - B1 = 0,3 - 0,1 = 0,2Тл. Магнит индукциясы векторы шығыр осiмен бағытталғандықтан α=0°, онда соs 0°=1. Егер шығыр N орамнан тұрады десек, онда пайда болатын ЭҚК-i
Бұл жерден 
орам.
Жауабы: 80 орам.
3. Бойынан 10 А ток өткенде 0,5 Вб магнит ағынын туғызатын шығырдың магнит өрiсiнiң энергиясын анықтаңыз.
Шешуi: Магнит өрiсiнiң энергиясы
теңдiгiмен анықталады. Ал, шығырдың индуктивтiлiгiн Ф = L·I; өрнегiнен анықтаймыз, онда
Жауабы: 2,5 Дж.
4. Ұзындығы 0,2 м, ал массасы 5 г өткiзгiш, салмағын ескермесе де болатын екi жiп арқылы 1.2-суретте көрсетiлгендей етiп бiртектi магнит өрiсiне орналастырылған. Магнит өрiсiнiң индукциясы 49 мТл және өткiзгiшке перпендикуляр бағыттлған. Жiптiң әрбiрi 39,2 мН-ға дейiнгi салмақты ұстап тұра алады. Өткiзгiштен қандай ток өткенде жiптердiң бiрi үзiлiп кетедi ?
Шешуi: Магнит өрiсiндегi өткiзгiшке
күшi әсер етедi. Өткiзгiш пен магнит индукция векторы перпендикуляр болғандықтан sinα = sin 90° = 1, онда F = BIl. Өткiзгiштен ток өткенде жiп үзiлу үшiн бұл күш төмен бағытталуы тиiс. Өткiзгiштiң екi ұшынан байланған жiптiң керiлу күшi вертикаль жоғары бағытталған. Сондықтан өткiзгiш тепе-теңдiкте тұру үшiн
2T - mg - F = 0
шарты орындалуы тиiс. Бұл жерден
Жiптiң бiрi үзiлу үшiн
шарты орындалуы тиiс. Онда
Жауабы: 3 А
Магнит өрісі - тұрақты магнит пен тогы бар өткізгіштің айналасындағы кеңістіктегі күштік өріс. Магнит өрісін қозғалған электр зарядтары тудырады және магнит өрісі қозғалған электр зарядтарына әсер етедіМагниттік өзара әсерлер
- Тогы бар өткізгіштердің өзара әсерлесуімагниттік деп аталады.
- Тогы бар өткізгіштердің бір-біріне әсер ету күштері ‒ магниттік күштер деп аталады.
Эрстед тәжірибесі
Магниттік тілше өткізгіш айналасында бағдарланады. Тогы бар өткізгіштің айналасында магнит өрісі болады.
Магнит индукция векторы [Тл]
Магнит өрісінің күштік сипаты болатын векторлық физикалық шама.
Тогы бар рама (контур) ‒ магнит өрісінде бағдарланады.
М − айналдырушы момент (контурдың пішініне тәуелді емес), I ‒ ток күші, S ‒ раманың ауданы (тәжірибе жүзінде дәлелденген).
Магнит өрісінің сипаты,
магнит индукция векторы
Магнит өрісінің векторының бағытывекторының бағыты сәйкес келеді:
а) Магнит өрісінде бағдарланған магниттік тілшенің солтүстік (N) ұшының бағыты.
б) Тогы бар рамаға түсірілген (n) нормальдің бағыты бұрғы ережесіне сәйкес (оңқай винт).
Суперпозиция принципі
Өрістің берілген нүктесіндегі магнит индукция векторы осы нүктедегі барлық магнит өрістерінің индукция векторларының геометриялық қосындысына тең.
Магнит өрісінің графиктік кескініМагнит индукциясының сызықтары
Өрістің кезкелген нүктесіне жүргізілген жанама осы нүктедегі магнит өрісінің индукциясының бағытымен сәйкес келетін сызықтар:
-
Өзі өзімен тұйықталған сызықтар (құйынды өріс).
-
Өзара қиылыспайды.
-
Шартты түрде: бірлік ауданды тесіп өтетін сызықтардың саны магнит индукциясының сан мәніне тең.
Магнит өрісі парақтан жоғары бағытталған.
Тогы бар түзу өткізгіш
Тогы бар орам
Магнит өрісі парақ үстінен астына қарай бағытталған.
Тогы бар катушка (электро магнит) катушканың ішіндегі өріс біртекті
Магнит ағыны Ф[Вб]- Кеңістіктің берілген ауданына перпендикуляр тесіп өтетін магнит индукция сызықтарының санына тең скаляр физикалық шама.
Ф max
Ф
= 0
В ‒ векторының модулі,
S ‒ раманың ауданы,
α ‒ вектормен рамаға жүргізілген нормаль арасындағы бұрыш.
Магнит ағыны Ф [Вб] - ауданы S раманы перпендикуляр бағытта тесіп өтетін магнит индукция векторының проекциясы мен сол ауданның көбейтіндісімен анықталады.
Өрістің энергетикалық сипаты
Тұйық контур бойымен жұмыс 0 ‒ге тең емес. Яғни, магнит өрісі потенциалды емес.
-
0,5 Тл магнит индукция векторы, ауданы 25 см2 контур жазықтығына тұрғызылған нормальмен 600 бұрыш жасайды. Контурды тесіп өтетін магнит ағыны (cos600=0,5)
-
Магнит өрісінің индукциясы 2 Тл және векторы контур жазықтығына параллель. Ауданы 0,01 м2 контурды қиып өтетін магнит өрісінің ағыны
-
Ауданы 400 см2-қа тең рама индукциясы 0,1 Тл біртекті магнит өрісіне, рамаға жүргізілген нормаль индукция сызықтарына перпендикуляр болатындай етіп орналастырылған. Ток күші қандай болғанда рамаға 20 мН·м-ге тең айналдырушы момент әсер ететін болады?
-
Ауданы 100 см2 контур индукциясы 2 Тл біртекті магнит өрісінде орналасқан. Контур жазықтығы индукция векторына перпендикуляр болса, контурдан өтетін магнит ағыны
-
Индукциясы 0,3 Тл біртекті магнит өрісіндегі 10 А ток жүріп тұрған актив бөлігінің ұзындығы 10 см өткізгішке 0,15 Н күш әсер етеді. Өткізгіш пен магнит индукциясы векторының арасындағы бұрыш
Тексерушінің қолы:
11 сынып Физика (қолданбалы курс) 22.10.2016ж
Сабақ тақырыбы: Герц тәжiрибелерi.
Сабақ мақсаты:
-
Оқушыларға Максвелл теориясының идеялары туралы түсінік беру; Оқушыларға электромагниттік толқындар, ашық жабық тербелмелі контурлар, Герц тәжірибелері туралы түсінік беру.
-
Оқушыларды өз бетімен ғылыми ой қорытындыларын жасай білуге жетелеу.
-
Жауапкершілікке, тиянақтылыққа, еңбекқорлыққа тәрбиелеу. Ғылыми дүниетанымын қалыптастыру.
Сабақ түрі: практикалық
Сабақ әдісі: есеп шығару
Құрал-жабдықтар: тақта.
Пәнаралық байланыс: геометрия, алгебра
Сабақ барысы:
І. Ұйымдастыру кезеңі.
1. Сәлемдесу;
2. Оқушыларды түгендеу;
3. Сынып болмесінің тазалығын тексеру;
4. Оқушылардың сабаққа дайындығын тексеру (жұмыс орны,
отырыстары, сыртқы түрлері);
5. Оқушылардың назарын сабаққа аудару.
ІІ. Жаңа сабақ.
Эрстед (1820)
Фарадей Дж. Максвелл (1864) екі постулат:
-
Айнымалы магнит өрісі құйынды электр өрісін тудырады.
Магнит индукциясы артса артса, құйынды электр өрісі кернеулік векторының бағыты сол бұранда ережесімен анықталады.
Магнит индукциясы кемігенде кернеулік векторының бағыты оң бұранда ережесімен анықталады.
-
Айнымалы электр өрісі құйынды магнит өрісін тудырады.
Электр өрісінің кернеулігі артқанда пайда болатын магнит өрісінің индукция векторы векторымен оң бұранда жасайды.
Керісінше , электр өрісінің кернеулігі кемігенде магнит индукциясының векторы векторымен сол бұранда жасайды.
Электрмагниттік өріс-материяның ерекше бір түрі, электр және магнит өрістерінің жиынтығы.
Егер заряд жылдамдығы нөлге тең болса, тек электр өрісі пайда болады.
Заряд жылдамдығы тұрақты болса, электромагниттік өріс пайда болады.
Заряд үдемелі қозғалса, электромагниттік толқын шығарылады.
Айнымалы электромагниттік өріс тербелістерінің кеңістікте таралуын электромагниттік толқын деп атайды.
Электромагниттік өріс кеңістіктің барлық бағытында 300000000 м/с жылдамдықпен электромагниттік толқын түрінде таралады.
Жарық - электромагниттік толқын.
Бірдей фазада тербелетін ең жақын екі нүктенің арақашықтығы электромагниттік толқын ұзындығын береді.
Электромагниттік толқын көлденең толқын.
Электромагниттік толқын электр зарядтарының үдемелі қозғалысынан туындайды.1887-1888 жылдар аралығында Г.Герц электромагниттік толқындардың бар екендігін эксперимент жүзінде дәлелдеді.
1.
2.
3
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Тексерушінің қолы:
11 сынып Физика (қолданбалы курс) 19.11.2016ж
Сабақтың тақырыбы: Жарық табиғаты жөніндегі көзқарастарға қысқаша шолу жасау
Сабақтың мақсаты:
1. Білімділік мақсаты: Жарық табиғаты жөніндегі көзқарастарға қысқаша шолу жасау
2. Дамытушылық мақсаты: Оқушылардың ғылыми ой-ізденістерін дамыту.
3. Тәрбиелік мақсаты: Адамгершілікке, ұқыптылыққа,
алғырлыққа, отансүйгіштікке, табиғатты аялауға, сыйластық пен
әдептілікке баулу.
Сабақ түрі: лекция
Сабақ әдісі: баяндау
Мазмұны:
Жарық
Жұқа линза.
Жарық электро-магниттік толқын болғандықтан Оптика электромагниттік өріс жөніндегі жалпы ілімнің (электрдинамиканың) бір бөлігі болып табылады. Оптикалық сәулелер толқын ұзындығы (λ) бойынша 1 нм-ден 1 мм-ге, бір жағынан рентген, ал екінші жағынан радиосәуленің микротолқындық диапазонына дейінгі аралықты қамтиды. Оптика қалыптасқан дәстүр бойынша геометриялық, физикалық және физиологиялық Оптика болып бөлінеді. Геометриялық Оптика жарықтың табиғатына назар аудармай, тек оның таралуының тәжірибелік заңдарына сүйеніп, өзара тәуелсіз жарық сәулелерінің біртекті ортада түзу сызықтар бойымен таралуын, әртекті орталар шекарасындағы шағылу және сыну заңдылықтарын зерттейді. Бұл заңдылықтар әр түрлі оптикалық құрылымдарды жобалауға, есептеуге (көзілдірік, микроскоп, телескоп, т.б.) мүмкіндік береді. Сонымен қатар ол жарық әртекті орта арқылы өткенде байқалатын құбылыстарды (сағым, кемпірқосақ, т.б.) зерттейді. Есептеу математикасының кеңінен қолданылуы, әдістемелерінің дамып жетілуі есептеу Оптикасы деген жаңа бағыттың дамуына алып келді. Жарық шамаларын өлшейтін Оптиканың фотометрия бөлімі де іс жүзінде жарықтың табиғатын ескермейді. Оның бірқатар мәселелері адам көзінің жарықты сезу, қабылдау қабілетіне байланысты шешіледі. Бұл заңдылықтар биофизика мен психологияға және көздің көру механизмдеріне сүйенетін физиол. Оптикада зерттеледі. Жарықтың табиғаты, оған байланысты әр түрлі оптикалық құбылыстар (интерференция, дифракция, полярлануы және жарықтың анизотроптық орталарда таралуы, т.б.) физикалық Оптикада зерттеледі. Жарықтың толқындық қасиеттері физикалық Оптиканың негізгі бөлімі - толқындық Оптикада зерттеледі. Толқындық Опитканың негізін Х.Гюйгенс (1629 - 1695), Т.Юнг (1773 - 1829), О.Френель (1788 - 1827) және т.б. қалаған. Гюйгенстің Оптикаға қосқан, осы кезге дейін маңызын жоймаған ең басты үлесі - Гюйгенс - Френель принципі.
Жарықталған оптика
Жарықталған оптика-кейбір элементтерінің жарық шағылу коэффициенттері оларға арнайы жапкыштар жағу жолымен азайтылған оптикалык жүйе.
Оптиканың жарықталуы
Оптиканың жарықталуы - оптикалық жүйе тетіктерінің шағылу коэффициентін оларға арнайы жапқыштар жағу жолымен азайту.
М.Фарадей (1791 - 1867) 1848 жылы жарықтың поляризация жазықтығының бұрылуын ашып, жарықтың көлденең электро-магниттік толқын екендігін және физиканың электрмагнитизм және Оптика бөлімдерінің арасындағы тікелей байланысты көрсетті. Фарадей тәжірибелерінің нәтижелеріне сүйеніп Дж.Максвелл (1831 - 1879) осы байланыстарды сипаттайтын электро-магниттік өрістің біртұтас теңдеулерін (1865 - 67) қорытып шығарды. Жарық тарайтын ортаның қасиеттерін осы теңдеулердегі макроскопиялық тұрақтылар - диэлетрлік өтімділік (ε) пен магнит өтімділік (µ) сипаттайды. Ортаның сыну көрсеткіші осы тұрақтылар арқылы анықталады.
Лоренц
Жарықтың электро-магниттік теориясының Лоренцтің электрондық теориясымен толықтырылуы Оптиканың дамуындағы маңызды кезең болып саналады. Бірақ көптеген жетістіктерге қарамастан классикалық электрдинамика жарықтың шығу және жұтылу процестерін түбегейлі түсіндіре алмады. Абсолют қара дененің жылулық сәуле шығару энергиясының толқын ұзындығына тәуелділігін талдау теория мен тәжірибе арасындағы қайшылықты көрсетті.
М.Планк
Интерференция құбылысы.
Осы мәселені зерттеу (1900) арқылы М.Планк: қарапайым тербелмелі жүйе (атом, молекула) шығаратын не жұтатын электро-магниттік толқын энергиясы тербеліс жиілігіне пропорционал жеке үлестерден - кванттардан (фотондардан) тұрады деген тұжырымға келді.
А.ЭйнштейнТүсініктерге қайшы келген осы тұжырым негізінде А.Эйнштейн 1905 жылы фотоэффект құбылысының негізгі заңдарын түсіндірді. Фотоэффект құбылысы жарық табиғатындағы екіжақтылықты, толқындық та корпускулалық та қасиеттерді көрсетті. 1916 жылы Эйнштейн еріксіз сәуле шығару теориясын жасап, соның негізінде 1954 жылы сантиметрлік диапозонда еріксіз монохроматты сәуле шығаратын алғашқы кванттық генераторлар [мазерлер, А.М. Прохоров, Н.Г. Басов (КСРО) және Ч.Таунс (АҚШ)], 1960 жылы когеренттік жарық сәулесін шығаратын рубиндік лазер [Т.Мейман (АІШ)] жасалып, Оптиканың маңызы арта түсті. Лазерлердіқолдану атомның, молекуланың және конденсацияланған ортаның құрылысы мен оларда өтетін процестер жайлы мол деректер беретін лазерлік спектроскопияны күрт дамытты. 1948 жылы ағылшын физигі Д.Габор негізін қалаған голография әдісі лазер пайда болғаннан кейін нысанның көлемдік кескінін алудың, шапшаң өтетін процестерді тіркеудің және денелердегі ығысу мен кернеулерді зерттеудің жаңа мүмкіндіктерін туғызды. Жарық интерференциясы арқылы аса дәл өлшеу әдістері, кванттық оптикалық аппараттар (фотоэлементтер, фотоэлектрондық көбейткіштер, т.б.), полярлану мен дифракция құбылыстарына негізделген аса сезгіш оптикалық аппараттар өмірде кеңінен қолданылады. Фотографияның негізінде жатқан фотохимиялық процестер Оптика мен химияның шекарасындағы сала - фотохимияда</ зерттеледі. Өткен 20 ғасырдың 70-жылдары есептеу техникасы мен ақпараттану мәселелерін шешуге голография принциптерін қолдану интегралдық Оптика деген жаңа саланың дамуына алып келді. Лазердің қолданылуына байланысты Оптикалық локация және Оптикалық байланыс жүйелері пайда болды. Оптикалық құбылыстарды бақылау және талдау қазіргі заманның негізгі физикалық теориялары кванттық механика мен салыстырмалық теориясының пайда болуына себеп болды.
Тексерушінің қолы:
11 сынып Физика (қолданбалы курс) 26.11.2016ж
Сабақтың тақырыбы: Жарық толқындық теориясының ашылуы
Сабақтың мақсаты:
1. Білімділік мақсаты: Оқушыларға жарық, жарық көздері, жарық жылдамдығы, жарықтың түзу сызықпен таралуы туралы түсінік беру
2. Дамытушылық мақсаты: Әлемнің тіршілігі үшін жарықтың алатын орны туралы өзіндік ой қорыту, білімдерін тереңдете түсу, оқушылардың ой-өрісін, шығармашылық қабілеттерін дамыту;
3. Тәрбиелік мақсаты: Жауапкершілікті сезіне отырып жұмыс жасауға, өз жолдасының пікірін тыңдауға тәрбиелеу;
Сабақ түрі: лекция
Сабақ әдісі: баяндау, жазбаша
Мазмұны:
Сабақтың барысы:
1. Жаңа сабақта қаралатын сұрақтар:
1) Жарық.
2) Жарықтың корпускулалық теориясы.
3) Жарықтың толқындық теориясы.
4) Жарық жылдамдығы.
2. Жаңа сабақта қаралатын сұрақтардың қысқаша түсінігі
Жарық және жарық құбылыстары туралы ілімді физиканың оптика (грек сөзі, көрінетін, көруге болатын дегенді білдіреді) деп аталатын бөлімі қарастырады.
Жарық нені білдіреді?
Жарық -заттың бөлшектерінің табиғатынан бөлек, табиғаты ерекше бөлшектер ағыны болып табылатын фотондар ағыны.
Жарық жылдамдығы әр түрлі заттарда түрліше болады. Тәжірибе арқылы вакуумдегі жарық жылдамдығы с-300 000 км/с-қа тең. Мұндай жылдамдықпен бірде -бір дене, бірде-бір заттың бөлшектері қозғала алмайды.
Вакуумде: с=300 000 км/с, Ауада: с= 299 711 км/с, Суда: с=225 000 км/с, Шыныда: с= 200 000 км/с
Вакуумдегі жарық жылдамдығы - табиғатта мүмкін болатын үлкен жылдамдық.
Жарық көздері - жарық шығаратын денелер.
Жарық толқындық теориясының ашылуы
Жарық көзінен, мысалы, шамнан жарық барлық жаққа тарайды да, айналадағы нәрселерге түседі, атап айтқанда оларды қыздырады. Жарық көзге түскенде көру әсерін тудырады - біз көреміз. Жарық таралғанда бір денеден екінші денеге әсер беріледі.
Жалпы бір дене екінші денеге әр түрлі тәсілмен әсер етеді: не жарық көзінен жарық қабылдағышқа зат тасымалы арқылы, немесе зат тасымалынсыз, денелер арасындағы ортаның күйі өзгеруі арқылы.
Жарық табиғатына деген адамдардың көзқарасы ерте заманнан ақ қалыптаса бастаған. Осыдан екi жарым мың жыл бұрын Пифагор «әрбiр зат өзiнен аса ұсақ бөлшектер шығарады, ол бөлшектер адам көзiне жетiп, адам заттарды көредi» деп түсiндiрген. Көптеген ғасырлар бойы үстемдiк құрған осы пiкiрдi И.Ньютон одан әрi дамытты. Ол жарық бөлшектерiн корпускулалар деп атап, бұл бөлшектер инерция заңын қанағаттандырады деп есептедi. Бұлай деу тәжiрибеден байқалатын жарықтың түзу сызық бойымен таралу, шағылу заңдарын түсiндiруге мүмкiндiк беретiн. Одан әрi жарық жөнiнде жаңа тәжiрибелiк деректердiң жинақталу барысында интерференция және дифракция тәрiздi құбылыстар ашылды. Бұл құбылыстарды жарықтың корпускулалық қасиетi арқылы түсiндiру мүмкiн емес едi. Осымен байланысты ХIХ ғасырдың басында Х.Гюйгенс, Ю.Юнг және О.Френель тәрiздi ғалымдардың еңбектерiнде жарықтың толқындық теориясы ұсынылып, қалыптасты.
Гюйгенстің ойлауынша жарық дегеніміз - бүкіл кеңістікті толтырып, барлық денелердің ішіне өтетін, ерекше гипотетикалық ортада - эфирде таралатын толқындар.
Бұл екі теория да қатарынан ұзақ өмір сүрді және ол ХІХ ғасырдың бас кезіне дейін жарықтың беттерді орап өтуі және жарық шоқтары бір -бірімен беттескенде жарықталудың күшеюі не бәсеңдеуі ашылғанға дейін созылды. Бұл құбылыстар тек толқындық қозғалысқа ғана тән. Оларды корпускулалық теориямен түсіндіруге болмайды. Сондықтан толқындық теория толық жеңіп шыққандай болды. Мұндай сенім, әсіресе, ХІХ ғасырдың екінші жартысында, Максвелл жарық дегеніміз - электромагниттік толқындардың дербес жағдайы екенін көрсетіп берген соң, күшейе түсті.
Максвелл еңбектерімен жарықтың электромагниттік теориясының негізі салынды.
Алайда ХХ ғасырдың бас кезінде жарық табиғаты жөніндегі түсінік мүлде өзгере бастады. Жоққа шығарылған корпускулалық теорияның, ойда жоқта, шындыққа қатысы бар екендігі анықталыды. Жарық шығарылғанда және жұтылғанда бөлшектер ағыны сияқты сипатқа ие болады екен. Жарықтың кванттық деп аталатын қасиеттері байқалып анықталды.
Жарықтың табиғатын түсiнуде оның жылдамдығының шектi екендiгiн анықтаудың маңызы зор болды. Жарық жылдамдығын алғаш рет ХVII ғасырдың аяғында О.Ремер өлшеді. Жарық жылдамдығы әр түрлі заттарда түрліше болады. Тәжірибе арқылы вакуумдегі жарық жылдамдығы с-300 000 км/с-қа тең. Мұндай жылдамдықпен бірде -бір дене, бірде-бір заттың бөлшектері қозғала алмайды.
Тексерушінің қолы:
11 сынып Физика (қолданбалы курс) 03.12.2016ж
Сабақтың тақырыбы: Жарық дисперсиясы бойынша Ньютон тәжірибесі
Сабақтың мақсаты:
1. Білімділік мақсаты: монохраматты түстерді атау, түстердің араласу процестерін түсіндіру және қажетті түс алу үшін қандай түстерді араластыру керектігі туралы түсінік беру
2. Дамытушылық мақсаты: әр түрлі түстерді және олардың көрінетін жарық спектрінде пайда болу реті туралы өзіндік ой қорыту, білімдерін тереңдете түсу, оқушылардың ой-өрісін, шығармашылық қабілеттерін дамыту;
3. Тәрбиелік мақсаты: Жауапкершілікті сезіне отырып жұмыс жасауға, өз жолдасының пікірін тыңдауға тәрбиелеу;
Сабақ түрі: практика
Сабақ әдісі: баяндау, есеп шығару
Мазмұны:
Сабақтың барысы:
1. Жаңа сабақта қаралатын сұрақтар:
-
монохраматты түстерді атау;
-
түстердің араласу процестерін түсіндіру және қажетті түс алу үшін қандай түстерді араластыру керектігі;
2. Жаңа сабақта қаралатын сұрақтардың қысқаша түсінігі
Жарық дисперсиясы
Ақ жарық түрлі ұзындықтардағы толқындардан тұрады. Әр толқын ұзындығы әр түрлі түске сәйкес келеді. Дифракциялық тордан өткен соң, әр түрлі ұзындықтағы толқындар әр жердегі максималды конструктивті интерференциядан өтеді. Сол себепті де, дифракциялық тордан жарық сәулесі өткен кезде, біз түрлі түсті шоғырды көреміз.Ортаңғы бөлікте барлық түстер шағылысқандықтан, бұл бөлік ақ түсті болып келеді.
Түстердің кестесі
Спектр қанық түстерден тұрады. Мына берілген түс ауада белгілі бір ұзындық диапазонында таралатын толқынға сәйкес. Түстер жарық толқынының ұзындығы өзгергендей бірқалыпты өзгереді.Жарық дисперсиясы - ортадағы жарықтың таралу жылдамдығы толқын ұзындығына тәуелді (сыну көрсеткіші). Дисперсия - ақ жарықтың спектрге жіктелуінің себепкері.
Ақ жарық - күрделі.
Спектрлі жарық - монохроматты (белгілі λ толқын ұзындығы бар).
Дисперсия теориясыВакуумде дисперсия байқалмайды. Ақ жарықтың жіктелуі және синтезделуі
Монохраматты жарықтар: қарапайым жарық
(призмада жіктелмейді) 
Табиғи жарық ‒ поляризацияланбаған жарық. Толқынның таралу бағытына перпендикуляр барлық бағытта электр өрісі кернеулігінің және магнит индукциясының тербелісі болады. Жарық ‒ көлденең толқын.
Поляризаторлар (турмалин, герапатит, поляроидтар) және векторлары тербелістерінен тұратын жарық толқындарын бір жазықтықта өткізу қасиеті бар.
Есептер шығару
-
Дифракциялық тордың 1 мм ұзындығында 100 штрих бар. Дифракциялық тордың периоды
Дифракциялық тордың периоды 
формуласымен анықталады, d = 10-5 м
-
Ұзындығының 1 мм-не 50 штрихтен келетін дифракциялық тордың бетіне түсетін толқын ұзындығы 400 нм жарықтың екінші реттік максимумы көрінетін бұрышы
-
Екі интерференцияланушы сәулелердің жол айырмасы болса, тербелістерінің фазалар айырмасы
Тексерушінің қолы: